tyrinėjimai vinę pagrindinius technologinių procesų principus tikimės ateityje ir patys auginti, o vėliau tirti plonuosius kietųjų elektrolitų sluoksnius. Kur pritaikyti memristorių? i Mums žinomos flash tipo elektroninės atminties tobulinimas artėja prie savo ribų. Joje informacijos tankis didinamas tik dėl elementų miniatiūrizacijos. Aišku, kad ir toliau norėdami progreso nebegalėsime tik smulkinti tranzistorinių prietaisų. Reikės rasti naują technologiją. Viena alernatyvų yra feromagnetinė atmintis (FeRAM), kita galėtų būti rezistorinė, arba memristorinė, atmintis (ReRAM). Praktikoje memristoriai turėtų veikti impulsiniu režimu, t. y. reikia juos perjungti kaip galima trumpesniais įtampos impulsais. Memristoriams perjungti užtenka vos 10 ns. Informacijos išsilaikymas prognozuojamas daugiau nei dešimčiai metų, o perrašymų skaičius – net 1016 kartų. Palyginimui – flash tipo atmintis gali būti perrašoma tik 105 kartų, o įrašymo greitis yra net 100 kartų mažesnis. Į memristorinį elementą, kurio smulkiausių detalių dydį galima sumažinti net iki 25 nm, galima įrašyti ne tik dvejetainį skaičių (įjungta ir išjungta būsenos), tačiau
ir keletą skirtingų lygių. Be to, pramoninei gamybai galima panaudoti ir dabar jau naudojamas medžiagas, tokias kaip SrTiO3, SiO2, TiO2, Ta2O5 arba HfO2. Minėti memristorių veikimo parametrai kol kas pasiekiami tik mokslinėse laboratorijose, tačiau jie teikia vilčių. Dar perspektyvesnė sritis galėtų būti memristorių taikymai analoginėje technikoje. Nepamirškime, kad biologiniai objektai nėra skaitmeniniai, tačiau kompiuterius savo mąstymu nesunkiai aplenkia. Memristoriai pagal savo veikimo principą yra artimi gyviems organizmams, tad galbūt juos būtų galima panaudoti analoginei atminčiai, analoginiams skaičiavimams, iš jų modeliuoti neuroninius tinklus, chaotines grandines, panaudoti kvantiniuose kompiuteriuose ir pan.
Memristoriai šiuo metu yra dar tik kuriami, nors keletas kompanijų jau yra pagaminusios komercinių produktų („Panasonic & IMEC“, „Adesto“). Sunku pasakyti, ar jie išplis. Viena vertus, juos gali dar tinkamai neištobulintus išstumti iš rinkos kita technologija, kaip tai nutiko, pavyzdžiui, su elektrochrominiais ekranais. Jų veikimo principas buvo pagrįstas medžiagų spalvų pakitimais jose vykstant joninei pernašai. Tyrėjai labai susidomėjo elektrochrominėmis medžiagomis, tačiau, išplėtojus skystųjų kristalų technologiją į sudėtingus cheminius junginius, pramonė į jas ir pažiūrėti nebenorėjo. Kita vertus, memristoriai gali rasti tokią nišą, apie kurią šiuo metu gal net nesusimąstome. Tad, norėdami juos geriau suprasti, mokslininkai ir toliau vykdys tyrimus.
Projektas „Memristorinių deguonies sluoksnių plačiajuosčiai impedanso tyrimai“ finansuojamas pagal Lietuvos–Šveicarijos bendradarbiavimo programos, kuria siekiama sumažinti ekonominius ir socialinius skirtumus išsiplėtusioje Europos Sąjungoje, projekto sutartį Nr. CH-3-ŠMM-02/06.
VU mokslininkai su tyrėjais iš Šveicarijos. Iš kairės: dokt. Rafael Schmitt, dr. Felix Messerschmitt, dokt. Saulius Daugėla, dokt. Eva Sediva, doc. Tomas Šalkus, doc. Artūras Žalga, prof. Algimantas Kežionis, prof. Robertas Grigalaitis ir dr. Saulius Kazlauskas
26
SPECTRUM 2016/2